闭卷画出IPv4首部与逐跳变化的拓扑、报文状态机、公式与失败证据。
计算机网络与协议实验 · 小纸条
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闭卷画出子网掩码与CIDR的拓扑、报文状态机、公式与失败证据。
闭卷画出子网规划与VLSM的拓扑、报文状态机、公式与失败证据。
闭卷画出ARP与下一跳解析的拓扑、报文状态机、公式与失败证据。
闭卷画出DHCP、ICMP与诊断的拓扑、报文状态机、公式与失败证据。
闭卷画出IPv4分片与PMTUD的拓扑、报文状态机、公式与失败证据。
闭卷画出实验:CIDR地址计算器的拓扑、报文状态机、公式与失败证据。
机制:前缀把地址分为网络部分和主机部分,同网判断是按位与后比较网络号;实验:手算192.168.34.77/27的网络、广播、可用范围与地址数,再用程序核对;边界:可用主机数减2只适用于传统IPv4普通子网,/31和/32有特殊语义。
机制:源和目的标识端点,TTL逐路由器递减,首部校验和随可变字段重算;实验:解析IPv4首部并逐跳更新TTL与校验和,检查TTL耗尽时的ICMP错误;边界:校验和只覆盖IPv4首部;分片、选项和抓包卸载会改变观察结果。
机制:主机先用路由决定下一跳IP,再在本链路用ARP把该IP解析成MAC;实验:分别推演同网通信和跨网通信,列ARP请求目标、帧目的与最终IP目的;边界:跨网时解析的是默认网关MAC,不是远端主机MAC;ARP不穿越路由器。
机制:按需求从大到小分配二次幂地址块,保持边界对齐并为增长留下余量;实验:把/24分给60、30、12台主机的三个网段,输出无重叠前缀和余量;边界:只看当前主机数会造成碎片,地址规划还要考虑广播域、安全域和汇总。
机制:分片以8字节偏移记录原报文位置,接收端重组;PMTUD尽量在发送端调整报文大小;实验:给MTU 1500和4000字节IP载荷计算分片长度、MF与偏移;边界:任一分片丢失会让整个报文无法重组,现实网络应优先避免中间分片。
机制:DHCP用DORA分配地址参数,ICMP报告网络层差错并支持ping和路径诊断;实验:从无地址客户的广播开始画DORA,再用TTL递增解释traceroute;边界:ICMP错误通常不再响应ICMP错误;防火墙丢ICMP也不等于目标必然离线。
机制:用整数掩码计算网络、广播、范围并判断两地址是否同前缀;实验:实现不依赖第三方包的IPv4/CIDR计算器,覆盖/0、/24、/31和非法前缀;边界:字符串前缀相同不代表同网,所有位运算必须限定32位。